Question

【题目】雾霾天气严重影响了人们的身体健康，环境问题越来越受到人们的重视。汽车尾气中含有较多的NO和CO，两种气体均会使人体中毒。处理大气中的污染物，打响“蓝天白云”保卫战是当前的重要课题。

请回答下列问题

（1）一氧化碳、氢气既是重要的能源，也可以催化还原NO等消除污染，还可以在一定条件下制取CH3OH。

已知：①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1；

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=－571.6kJ·mol-1；

③H2O(g)=H2O(1) △H=－44kJ·mol-1。

写出H2与NO反应生成N2和水蒸气的热化学方程式：__。

（2）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在密闭容器中充有10molCO和20molH2，在催化剂作用下发生反应生成甲醇，改变条件，测得CO的平衡转化率与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。则该反应的△H___0(填“>”或“<”)。若达到平衡状态A时，容器的体积为10L，则在平衡状态B时平衡常数K=___。

（3）工业上采用加压条件下，在含冷却装置的吸收塔中，以去离子水为吸收剂吸收NO，得到40%的硝酸。原理如下：

2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H=－114kJ·mol-1

3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g) △H=－69.92kJ·mol-1

采用降温操作的一个原因是__。

（4）利用电解原理也可以处理工厂烟气。如图为工业生产模拟装置。其中A、B为多孔电极(外接电源未画出)，则A为___极(填“正”“负”“阴”或“阳”)，电极反应式为___。

Answer 1

【答案】2H2（g）+2NO（g）=2H2O（g）+N2（g） △H=-664.1kJmol-1 < 1 降低温度平衡正向移动，硝酸高温下易分解 阳极 SO2-2e-+2H2O=SO+4H+

【解析】

（1）已知：①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1；②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=－571.6kJ·mol-1；③H2O(g)=H2O(1) △H=－44kJ·mol-1。根据盖斯定律①-②-2×③得2H2（g）+2NO（g）=2H2O（g）+N2（g）△H=-664.1kJ·mol－1；故答案为：2H2（g）+2NO（g）=2H2O（g）+N2（g）△H=-664.1kJ·mol－1；

（2）根据图可知，随着温度的升高，CO的转化率降低，说明温度升高不利于正反应，即该反应是放热反应，△H＜0；

平衡状态A时，CO的转化率为0.5，容器的体积为10L，则有三段式：

则T1时，K==1，平衡状态B与A温度相同，则K不变。

故答案为：<；1；

（3）根据反应可知，以去离子水吸收剂吸收NO的反应为放热反应，硝酸高温下易分解，故采用降温操作可以促进反应的进行同时防止硝酸的分解；故答案为：降低温度平衡正向移动，硝酸高温下易分解；

（4）根据图示，总反应为：5SO2+2NO+8H2O=(NH4)2SO4+4H2SO4，则X溶液中的溶质是(NH4)2SO4、H2SO4；A极SO2失去电子发生氧化反应生成SO42－，则A为阳极，电极反应为：SO2-2e－+2H2O=SO+4H＋。故答案为：阳；SO2-2e－+2H2O=SO+4H＋。